江苏大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十一章 机械波和电磁波 11.6 电磁波

11.6电磁波 11.6电磁波 一.电磁波的辐射和传播 振荡偶极子 电流在直线形电路中往复振 荡，两端出现正负交替的等量异 号电荷。 任何振动电荷或电荷系都是 发射电磁波的波源， □DWHI川 前页后页目录 1

前页 后页 目录 1 11.6 电磁波 一.电磁波的辐射和传播 振荡偶极子 电流在直线形电路中往复振 荡，两端出现正负交替的等量异 号电荷。 任何振动电荷或电荷系都是 发射电磁波的波源， 11.6 电磁波

11.6电磁波 B D 赫兹实验 前页后页目录2

前页 后页 目录 2 11.6 电磁波 赫兹实验

11.6电磁波 设偶极子是由一对等量异 号的点电荷组成，其距离随时 间按余弦规律变化，其电矩为 Pe=Pocos@t ODA♪HII 偶极子附近电场线 前页后页目录3

前页 后页 目录 3 11.6 电磁波 0 cos e p p t =  设偶极子是由一对等量异 号的点电荷组成，其距离随时 间按余弦规律变化，其电矩为 偶极子附近电场线

11.6电磁波 设波沿x方向传播，E沿y方向，H沿z方向 平面电磁波的波函数 E=Eocos@(t-) H=Ho cos@(t- 平面电磁波的波动方程 02E 102E O2H 102H μ0a2 μa2 前页后页目录 4

前页 后页 目录 4 11.6 电磁波 平面电磁波的波函数 设波沿x 方向传播, E沿y 方向, H 沿z 方向 平面电磁波的波动方程 0 cos ( ) x E E t u = −  0 cos ( ) x H H t u = −  2 2 2 2 E E 1 t x    =   2 2 2 2 H H 1 t x    =  

11.6电磁波 电磁波的波速 W= Vμ 真空中的波速 C三 1_=2.9979×108(m/S) Ve046 前页后页目录5

前页 后页 目录 5 11.6 电磁波 电磁波的波速 真空中的波速 1 u  = 8 0 0 1 c 2 9979 10 . (m/s)   = = 

11.6电磁波 平面简谐电磁波的传播 前页后页目录6

前页 后页 目录 6 11.6 电磁波 平面简谐电磁波的传播

11.6电磁波 二.电磁波的性质 (1)电磁波是横波。 (2)电磁波的偏振性。 (③)E和H的关系。相位相同，量值成比例 √EE=VuH (④)电磁波的传播速度u= Vμ (⑤)电磁波在介质中的色散现象。 前页后页目录 7

前页 后页 目录 7 11.6 电磁波 (1)电磁波是横波。 (2)电磁波的偏振性。 (3)E 和H的关系。相位相同，量值成比例 (4)电磁波的传播速度 (5)电磁波在介质中的色散现象。 二.电磁波的性质   E H = 1 u  =

11.6电磁波 三.电磁波的能量 辐射能：电磁波所携带的电磁能量。 辐射强度或能流密度：单位时间内通过垂直于传播方 向的单位面积的辐射能。 电场和磁场的能量体密度 1 w。=56E2 2 Wm =-uH2 )1 电磁场的总能量体密度 1 w="。+wm=5EE 2 +2m2 前页后页目录8

前页 后页 目录 8 11.6 电磁波 三.电磁波的能量 辐射能：电磁波所携带的电磁能量。 辐射强度或能流密度：单位时间内通过垂直于传播方 向的单位面积的辐射能。 电场和磁场的能量体密度 电磁场的总能量体密度 1 2 2 w E e =  w w w = +e m 1 2 2 w H m =  1 1 2 2 2 2 = +   E H

11.6电磁波 辐射强度的计算 体元的电磁能量wdAdl P点处的辐射强度S S= wdAdl =wu dAdt dl S=5(eE2+4H2)W 利用VEE=√aH,u=1 得S=EH 前页后页目录 9

前页 后页 目录 9 11.6 电磁波 辐射强度的计算 P dl u dA 体元的电磁能量 P点处的辐射强度S 利用   E H u, 1 得  = = d d d d wAl S wu A t = =wAl d d 1 2 2 2 S E H u = + ( )   S EH =

11.6电磁波 辐射能的传播方向、E的方向及H的方向三者 相互垂直，辐射强度用失量式表示 S=ExH 称为坡印廷(Poynting)矢量 E 三者成右手螺旋关系。 前页后页目录 10

前页 后页 目录 10 11.6 电磁波 辐射能的传播方向、E 的方向及H 的方向三者 相互垂直，辐射强度用矢量式表示 称为坡印廷(Poynting)矢量 E H S 三者成右手螺旋关系。 S E H = 